零序電流互感器

零序電流互感器

電力行業使用的物品
零序電流互感器為單匝穿心式電流互感器,一般用于電力保護設備。用戶可根據系統的運行方式,中性點有效接地或中性點非有效接地的不同,選用相适應的零序電流互感器。零序電流互感器在電力系統産生零序接地電流時與繼電保護裝置或信号配合使用,使裝置元件動作,實現保護或監控。在互感器的二次繞組中不感生電流,當一次線路中發生單相接地等故障時,一次回路中産生不平衡電流(意即零序電流),在二次繞組中感生微小的電流使繼電器動作,發生信号。零序電流互感器為單匝穿心式電流互感器,一般用與電力保護設備。零序互感器就是測試零序電流的互感器,零序電流是指三相電流向量和,在正常情況下和為零[1]。
    中文名:零序電流互感器 外文名: 别名: 環境溫度:-10℃~40℃ 電網頻率:50Hz 大氣壓力:80~110KPa

基本概述

零序電流互感器在電力系統産生零序接地電流時與繼電保護裝置或信号配合使用,使裝置元件動作,實現保護或監控。

HS-LJK、HS-LXK系列零序電流互感器是電纜型,采用ABS工程塑料外殼、樹脂澆注成全密封;使用絕緣油制冷切割工藝,有效避免了互感器在長期使用過程中的鏽蝕。絕緣性能好,外形美觀。具有靈敏度高、線性度好、運行可靠、安裝方便等特點。其性能優于一般的零序電流互感器,使用範圍廣泛,不僅适用于電磁型繼電保護,還能适用于電子和微機保護裝置。用戶可根據系統的運行方式,中性點有效接地或中性點非有效接地的不同,選用相适應的零序電流互感器。

作用

當電路中發生觸電或漏電故障時,互感器二次側輸出零序電流,使所接二次線路上的設備保護動作(切斷電源,報警等等)。

零序保護原理

原理概述

零序電流保護具體應用可在三相線路上各裝一個電流互感器(CT),或讓三相導線一起穿過一零序CT,也可在中性線N上安裝一個零序CT,利用這些C.T來檢測三相的電流矢量和,即零序電流Io,IA+IB+IC=Io,當線路上所接的三相負荷完全平衡時(無接地故障,且不考慮線路、電器設備的洩漏電流),Io=0;當線路上所接的三相負荷不平衡,則Io=IN,此時的零序電流為不平衡電流IN;當某一相發生接地故障時,必然産生一個單相接地故障電流Id,此時檢測到的零序電流IO=IN+Id,是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和。

作用原理

零序電流保護一般适合使用于TN接地系統。因為當發生一相接地時,對TN-S系統Id回路阻抗包括相線阻抗Z1,PE線阻抗ZPE和接觸阻抗Zf,即Zs=Z1+ZPE+Zf;對于TN-C系統,Id回路阻抗包括相線阻抗Z1,PEN線阻抗ZPEN和接觸電阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+Zf;對于TN-C-S系統,Id回路阻抗包括相線阻抗Z1,PEN線阻抗ZPEN,PE線阻抗ZPE和接觸電阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+ZPE+Zf,産生的單相接地故障電流Id=220/ZS,明顯大于無故障時的三相不平衡電流,隻要整定合适,就可檢測出發生接地故障時的零序電流,以切斷故障回路。

而對IT系統,一般均是使用對供電可靠性要求較高、對單相接地不必要立即切斷供電回路、但需發出絕緣破壞監察信号、以維持繼續供電一段時間的工礦企業内的不配出中性線的三相三線配電線路。當單相接地時,該故障線路上流過的零序電流是全系統非故障系統電容電流之和,因而容易檢測出接地故障電流,故可用零序電流保護裝置來監察相對地第一次接地故障。

TT接地系統常應用于工農業、民用建築的照明、動力混合供電的三相四線配電系統中,常發現三相不平衡電流較大,當發生一相接地時,Id回路阻抗包括相線阻抗Z1,PE線阻抗ZPE,負載側接地電阻RA和電源側接地電阻RB,接觸阻抗Zf,即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf,接地故障電流Id=220/ZS,由于RA+RB>>Z1+ZPE+Zf,且RA+RB數值一般均較大,很明顯TT系統的故障環路阻抗大,産生的單接故障電流Id,遠遠小于不平衡電流,很難檢測出故障電流,故不适用于TT接地系統。

對于零序電流保護的零序CT安裝,一定要符合有關工藝标準。對于IT接地系統,由于發生單相接地故障時,接地電流不僅可能沿着發生故障電纜的導體表面流回,而且也可能沿着非故障電纜的導體表面流回,故安裝時必須将電纜頭經零序CT接地,這樣才能保證故障相和非故障相的電容電流通過接地點,即能防止區外故障時保護裝置誤動作,又能保證故障時裝置可靠動作。

對于IT接地系統,一般采用在中性線N上安裝零序CT,對在低壓側母排的零序CT必須安裝于中性線N與工作接地點(或重複接地)之間的母排上。如零序CT安裝于配電屏的N線母排上,由于配電屏金屬外殼一般直接與接地極相聯,當母線發生接地短路時,産生的故障電流Id将沿着配電屏金屬外殼→接地線→變壓器中性點流動,而不經過零序CT,達不到所要求實現的保護功能,這一點在現場施工時很容易疏忽。

技術指标

1、交流電壓0.4KV以上(電纜);2、電網頻率50Hz;3、同名端:一次由“L1”側穿入,二次為“K1”;

安裝

·整體式互感器安裝要在敷設電纜前進行,電纜敷設時穿過互感器。

·開口式互感器不受電纜敷設與否的限制,具體方法如下:

(1)拆下互感器“K1ˊ”、“K2ˊ”的聯接壓片(圓形互感器無此項要求)。

(2)将互感器頂部兩個内六角螺栓松開拆下(圓形互感器是将兩側的緊固螺絲松開拆下),互感器便分為兩部分。

(3)把互感器套在電纜上,将接觸面擦幹淨,薄薄塗上一層防鏽油,對好互感器兩部分後擰上内六角螺栓(兩側的緊固螺絲),互感器兩部分要對齊以免影響性能。

(4)将聯接片固定在“K1ˊ”、“K2ˊ”上(圓形互感器無此項要求)。

(5)内孔﹥120mm的互感器如水平安裝時,請加非導磁支架。

靈敏速度

這種零序電流互感器主要用在中性點不接地或經消弧線圈接地的系統。

1、小電流選線裝置用零序電流互感器

小電流選線裝置本身沒有整定值,零序電流隻是裝置的判據之一,要求零序電流互感器在一次接地電流較小時,和非金屬性接地時,零序電流互感器也要有一定的輸出,來滿足裝置啟動的門坎值。裝置本身的負載阻抗并不大,但需要通過電纜将各個零序電流互感器與裝置連接起來,所以電纜的阻抗就是零序電流互感器的主要負載阻抗,這種零序電流互感器的負載阻抗一般為2.5Ω左右,經過多年實踐和試驗得知與小電流選線裝置配套的零序電流互感器選用:

變比:150/5

容量:5VA

或變比:40/1

容量:2.5VA

這兩種零序電流互感器在負載阻抗2.5Ω時,一次1A,二次輸出在20mA左右,一次40A時二次≥1A,沒有嚴格的變比關系。

2、與DD11/60型繼電器配套使用的零序電流互感器

DD11/60型繼電器線圈并聯阻抗為10Ω,COSΦ=0.8,AL—LJ(K)××A型零序電流互感器是其配套産品,二次電流60mA時零序電流互感器一次電流≤4A。

3、與DL11/0.2型繼電器配套使用的零序電流互感器

DL11/0.2型繼電器線圈并聯阻抗為10Ω,COSΦ=0.8,AL—LJ(K)××B型零序電流互感器是其配套産品,二次電流0.2A時零序電流互感器一次電流≤10A。

和電流互感器的區别

零序電流互感器為一種線路故障電流監測器。一般隻有一個鐵芯與二次繞組,使用時,将一次三芯電纜穿過互感器的鐵芯窗孔,二次通過引線接至專用的繼電器,再由繼電器的輸出端接到信号裝置或報警系統。在正常情況下,一次回路中三相電流基本平衡,其所産生合成磁通也近于零。在互感器的二次繞組中不感生電流,當一次線路中發生單相接地等故障時,一次回路中産生不平衡電流(意即零序電流),在二次繞組中感生微小的電流使繼電器動作,發生信号。這個使繼電器動作的電流很小(mA級),稱作二次電流或零序電流互感器的靈敏度(也可用一次最小動作電流表示),為主要動作指标。

在10kV饋線開關櫃中的位于開關内側的電流互感器,視接線方式一般分為兩相或三相。該電流互感器由一次繞組(L1、L2)和二次繞組、鐵芯并有矽橡膠澆築而成。

電流互感器電流互感器是将一次設備的大電流轉換成二次設備使用的小電流,其工作原理相當于一個阻抗很小的變壓器。其一次繞組與一次主電路串聯,二次繞組接負荷。電流互感器的變比一般為X/5A或X/1A(X不小于該設備可能出現的最大長期負荷電流),如此即可保證電流互感器二次側電流不大于5A或1A。

在電廠和變電站中,如果高壓配電裝置遠離控制室,為了增加電流互感器的二次允許負荷,減小連接電纜的導線界面及提高精确等級,多選用二次額定電流為1A的電流互感器。相應的,微機保護裝置也應選用交流電流輸入為1A的産品。

在變電站中,電流互感器用于三種回路:微機保護、測量和計量,而這三種回路對電流互感器的準确級要求是不同的。根據準确級的不同可将電流互感器的繞組劃分為10P10(保護)、0.5(測量)和0.2S(計量)。用于測量和計量的繞組着重于精度,用于保護的繞組着重于容量,以避免鐵芯飽和影響實際變比。

電流互感器二次繞組的接線常用的有三種,完全星形接線、不完全星形接線和三角形接線。

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